[发明专利]基板清洗装置及基板清洗方法

说明书

本申请主张2014年10月31日在日本申请的专利申请编号2014-223715的利益，该专利的内容通过引用而编入本申请。

技术领域

本发明涉及一种清洗半导体晶片等基板的基板清洗装置及基板清洗方法，特别涉及一种清洗头在基板的半径方向移动的同时清洗基板的表面的基板清洗装置及基板清洗方法。

背景技术

近年来，随着半导体装置的细微化，进行具有细微结构的基板(形成了物性不同的各种材料膜的基板)的加工。例如，在将金属埋入形成于基板的配线沟的金属镶嵌配线形成工序中，形成金属镶嵌配线后，由基板研磨装置(CMP装置)研磨除去多余的金属，在基板表面形成物性不同的各种材料膜(金属膜、屏蔽膜、绝缘膜等)。在这种基板表面，存在有CMP研磨所使用的浆体残渣、金属研磨屑(Cu研磨屑等)。因此，在基板表面复杂而清洗困难的情况等无法充分进行基板表面的清洗的情况下，因残渣物等的影响导致泄漏、紧贴性不良，有成为可靠性降低的原因的担忧。因此，在进行半导体基板的研磨的CMP装置中，在研磨后进行清洗。清洗工序为例如进行笔擦洗清洗或双流体喷射清洗(例如参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-172019号公报

专利文献2：日本特开平11-40530号公报

发明要解决的课题

在以往的基板清洗装置中，在对基板表面进行笔擦洗清洗的情况下，使基板旋转，同时使由旋转的海绵所组成的清洗头在基板表面上沿基板的半径方向移动，来进行基板清洗。图12是表示位于基板的多个半径位置各自的清洗头的俯视图及主视图。图12表示位于基板S的中心附近的清洗头H1、位于基板的中心与边缘之间的清洗头H2以及位于基板S的边缘附近的清洗头H3。

当基板S在边缘被支承时，如图12的主视图所示，基板S的中央部因自体重量而下沉，基板整体会成为向下凸出的弯曲状。如此，在基板S的中心附近与边缘附近，基板S的表面高度不同，即基板S的中心附近的表面的高度比基板S的边缘附近的表面高度低。当清洗头位于中心附近时，也与位于边缘附近时将海绵保持在同样高度的话，即使清洗头的海绵在基板S的中心附近以适当的接触压接触基板S的表面，当清洗头越接近基板S的边缘接触压会越大。在基板越大型化时，如此接触压的不均匀会越显着。

图13A～图13C分别是图12的A-A'剖面图、B-B'剖面图及C-C'剖面图。在图13中，基板S向图的左方向移动。如图12及图13所示，清洗头的海绵因与基板之间的摩擦力，被基板拖曳而变形。清洗头在半径方向上移动的情况下，基板的旋转速度为恒定，与清洗头接触的基板S的表面的相对于清洗头的移动速度越到基板S的半径方向的外侧则会变得越快。因此，如图13A～图13B图所示，清洗头越位于基板半径方向的外侧，因被基板拖曳导致清洗头的变形变得越大。基板的半径越大，这样的变形则越明显。

当清洗头变形时，本来应以圆形的接触面滑接于基板表面的清洗头，如图12的俯视图所示被压扁，导致清洗性能降低。再者，当清洗头绕垂直于基板的轴进行自转时，因旋转的基板产生的摩擦力与清洗头自转的力矩复杂地施加于海绵，海棉被局部地施加大应力，结果海绵会有从其支架脱落的情况。

发明内容

本发明是鉴于上述课题的完成的，其目的在于提供一种一边使清洗头在基板的半径方向上移动一边清洗基板的表面的创新的基板清洗装置及基板清洗方法。

用于解决课题的手段

本发明的一方式的基板清洗装置是清洗基板的基板清洗装置，具备：基板旋转支承部，该基板旋转支承部支承所述基板并使所述基板旋转；擦洗清洗部件，该擦洗清洗部件具有清洗面，该清洗面用于与通过所述基板旋转支承部而旋转的所述基板的被清洗面接触，来清洗所述被清洗面；移动机构，在使所述清洗面与所述被清洗面接触的状态下，该移动机构使所述擦洗清洗部件在所述基板的半径方向上移动；以及控制部，该控制部控制所述清洗面对所述被清洗面的接触压，与所述擦洗清洗部件位于所述基板的中心附近时相比，在所述擦洗清洗部件位于所述基板的边缘附近时，所述控制部使所述接触压更小。

通过此结构，控制部控制擦洗清洗部件的清洗面的接触压，所以即使是在因基板在边缘被支承而导致边缘附近的表面高度比中心附近的表面高度高的情况下，也可防止因其高低差导致不想要的接触压。另外，在被清洗面的移动速度快的边缘附近，接触压会比中心附近小，所以与基板的被清洗面接触的擦洗清洗部件的清洗面被因基板的旋转而移动的被清洗面拖曳，从而可减轻施加在擦洗清洗部件的应力，可减少擦洗清洗部件的变形、脱落的可能性。